Среди множества известных актеров, задействованных в проекте, оказалась Нелли Уварова. Нелли Уваровой в «Адаптации» досталась роль Вики, сексапильной секретарши генерального директора предприятия, в которое устраивается американский шпион. На протяжении своей карьеры Нелли чаще всего играла тихих и скромных девушек. В «Адаптации» же ей предложили роль секретарши, которая пытается соблазнить главного героя — образ, который заметно контрастирует с привычными зрителям ролями актрисы в кино, сериалах и театре.

Помимо Нелли Уваровой, в сериале сыграл Леонид Бичевин, известный, в частности, по главной роли в драме Алексея Балабанова «Морфий» и впервые выступившей в комедийной роли, а также Евгения Брик, Юрий Стоянов, Питер Джейкобсон, Артур Бесчастный, Андрей Бурковский и другие.

По сюжету ЦРУ забрасывает в Россию американского шпиона Эштона Айви (Леонид Бичевин). Под видом русского инженера Олега Меньшова он внедряется в региональное подразделение «Газпрома» в городе Ноябрьск, чтобы получить секретную информацию о новейшей разработке российских ученых в области добычи газа. В идеальной подготовке шпиона есть только один пробел: он совершенно не понимает наш менталитет, что ставит под угрозу проведение всей операции. В ходе своей миссии герой знакомится с простым, но только на первый взгляд, кубанским парнем по имени Валера (Артур Бесчастный) и местной красавицей Мариной (Евгения Брик), к которой у него постепенно возникают чувства. Американскому шпиону придется разрываться между дружбой, любовью и своей миссией. И с каждым днем выбор будет становиться все сложнее.